内容正文:
3.5 二次函数(二次函数的图象与性质)
[知识点一] 二次函数的概念
1.定义:形如y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,且a≠0)的函数叫作二次函数.其中,a为二次项系数,b为一次项系数,c为常数项.
2.解析式:
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0);
(2)顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0),其中顶点为(h,k);
(3)交点式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0),其中抛物线与x轴的交点为(x1,0),(x2,0).
[知识点二] 二次函数的图象和性质
解析式
f(x)=ax2+bx
+c(a>0)
f(x)=ax2+bx
+c(a<0)
图象
定义域
R
R
值域
单调性
在上单调递减;在 上单调递增
在 上单调递增;在 上单调递减
对称性
函数的图象关于直线x=-对称
[基础自测]
1.函数y=-(x+1)2+2的顶点坐标是( )
A.(1,2) B.(1,-2)
C.(-1,2) D.(-1,-2)
答案:C
2.若函数f(x)=ax2+bx+c满足f(4)=f(1),那么( )
A.f(2)>f(3)
B.f(3)>f(2)
C.f(3)=f(2)
D.f(3)与f(2)大小不能确定
答案:C
3.函数f(x)=x2+bx+c的对称轴是直线x=1,则( )
A.f(0)=f(3)
B.f(0)>f(3)
C.f(0)<f(3)
D.无法比较
解析:C [抛物线开口向上,对称轴为直线x=1,则f(0)=f(2).因为函数在区间[1,+∞)上单调递增,所以f(2)<f(3),即f(0)<f(3).故选C.]
4.抛物线y=2x2-x+1的对称轴和顶点坐标分别是( )
A.x=, B.x=,
C.x=, D.x=,
解析:B [y=2x2-x+1=2=22+,所以抛物线的对称轴为直线x=,顶点坐标为.故选B.]
5.已知函数y=x2+bx+c在区间(-∞,1)上是单调递减函数,则实数b的取值范围是( )
A.b≥-2 B.b≤-2
C.b>-2 D.b<-2
解析:B [x=-≥1,解得b≤-2.故选B.]
6.(1)二次函数y=2x2-mx+n图象的顶点坐标为(1,-2),则m= ________ ,n= ________ .
(2)已知二次函数y=x2+(m-2)x-2m,当m= ______ 时,函数图象的顶点在y轴上;当m= ______ 时,函数图象的顶点在x轴上;当m= ______ 时,函数图象经过原点.
(3)函数y=-3(x+2)2+5的图象的开口向 ______ ,对称轴为 ______ ,顶点坐标为 ______ ;当x= ______ 时,函数取最 ______ 值y= ______ ;当x ______ 时,y随着x的增大而减小.
答案:(1)4,0;(2)2,-2,0;(3)下,x=-2,
(-2,5),-2,大,5,大于-2.
二次函数的三种解析式形式
[例1] 已知二次函数的图象过点(-1,-22),(0,-8),(2,8),求此二次函数的表达式.
[解析] 设该二次函数为y=ax2+bx+c(a≠0).
由函数图象过点(-1,-22),(0,-8),(2,8),可得,解得a=-2,b=12,c=-8.
所以,所求的二次函数为y=-2x2+12x-8.
(1)一般式:y=ax2+bx+c(a≠0);
(2)顶点式:y=a(x+h)2+k (a≠0),其中顶点坐标是(-h,k);
(3)交点式:y=a(x-x1) (x-x2) (a≠0),其中x1,x2是二次函数图象与x轴交点的横坐标.
在求二次函数的表达式时,可以根据题目所提供的条件,选用一般式、顶点式、交点式这三种表达形式中的某一形式来解题.
1.已知某二次函数的最大值为2,图象的顶点在直线y=x+1上,并且图象经过点(3,-1),求二次函数的解析式.
解析:∵二次函数的最大值为2,而最大值一定是其顶点的纵坐标,
∴顶点的纵坐标为2.
又顶点在直线y=x+1上,
所以,2=x+1,∴x=1.∴顶点坐标是(1,2).
设该二次函数的解析式为y=a(x-1)2+2
∵二次函数的图象经过点(3,-1),
代入解得a=-.
∴二次函数的解析式为y=-x2+x+.
二次函数的图象性质
[例2] 如图,若a<0,b>0,c<0,则抛物线y=ax2+bx+c的大致图象为( )
解析:B [若a<0,b>0,c<0,则该二次函数开口向下,对称轴x=->0,与y轴的交点位于x轴下方,符合条件的图象只有选项B.故选B.]
(1)当a>0时,函数y=ax2+bx+c图象开口向上;顶点坐标为,对称轴为直线x=-;当x<-时,